一种古老的微小病毒，揭开对抗超级细菌的秘密

主要作者詹姆斯·霍奇金森-比恩博士（在微生物学与免疫学系完成博士学业）表示，随着抗生素耐药性持续增强，噬菌体对寻找抗生素替代品的科学家而言“极为令人兴奋”。

“噬菌体对所有多细胞生物无害，且能高度选择性地靶向并杀死特定细菌。正因如此，它们在‘噬菌体疗法’中被越来越多地研究和应用，以治疗高度耐药菌感染，”他说。

他解释道，噬菌体是“极其复杂的病毒”，它们利用被称为‘尾部’的大型机械结构感染细菌。

3D分析揭示噬菌体如何攻击大肠杆菌

这项发表在《科学进展》上的研究，由奥塔哥大学和冲绳科学技术研究所的研究人员共同参与。他们在分子层面上研究了感染大肠杆菌的病毒Bas63的结构，以更好地理解其尾部在感染过程中的功能。

“这类研究对于理解如何选择最优噬菌体用于治疗，以及弄清实验室中观察到的感染行为差异都很重要，”霍奇金森-比恩博士说。

资深作者米赫内亚·博斯蒂纳副教授（同样来自奥塔哥大学微生物学与免疫学系）指出，抗生素耐药性上升以及植物病原体对全球粮食安全日益构成的威胁，使得噬菌体成为越来越有价值的替代品。

“我们绘制的噬菌体详细蓝图，推动了医疗、农业和工业应用的合理设计，从治疗感染到对抗食品加工和水系统中的生物膜等。

“除了科学价值外，这些3D数据——展示了病毒罕见的‘ whisker-collar ’连接、六聚体装饰蛋白和多样的尾纤维——可能会给艺术家、动画师和教育工作者带来灵感。”

结构线索加深对病毒进化的理解

霍奇金森-比恩博士表示，对病毒结构的深入了解还有助于阐明这些病毒的进化过程。

“虽然DNA通常是人类最佳的进化标记，但病毒的三维结构更能揭示其与其他病毒的远古进化关系，”他说。

研究团队发现了此前仅在亲缘关系极远的病毒中见过的特征，揭示了此前未被记录的进化联系。

“通过结构研究我们知道，噬菌体与疱疹病毒有关——这种关系被认为可追溯到数十亿年前，早于多细胞生物出现。因此，当我们观察噬菌体结构时，看到的是活化石，是原始的古老生命。这其中有种真正的美感。”

基于早期发现的新成果

这种新描述的结构是该研究团队记录的第二种此类结构。此前，他们对导致马铃薯疾病的病原体进行了研究，相关成果近期发表在《自然·通讯》上，本次研究是在此基础上的延续。